基于云计算和物联网技术的数字化校园建设研究

代兴梅 随州职业技术学院 441300

基于云计算和物联网技术的数字化校园建设研究

代兴梅 随州职业技术学院 441300

随着当代信息技术和互联网技术的发展，建设数字化校园已经成为教育信息化发展的重要课题。基于目前数字化校园建设现状以及存在的问题，本文从云计算和物联网技术出发，提出了一种基于云计算和物联网的数字化校园建设模型，对数字化校园的实现途径进行了阐述，对于培养学生的科学思维和研发能力、加强师生互动和区域资源的共享具有重要的意义。

云计算；物联网；数字化

0　引言

目前我国数字化校园建设取得了惊人的成绩，但是在建设当中仍然存在着很多的问题，如资源利用率低、资源不平衡、共享不够、缺乏维护、规划不科学等。数字化校园如果没有很好的适应性、拓展性和灵活性，就不能满足现代化校园建设与教育发展需要。数字化校园的建设要遵循教育信息化带动教育现代化的原则，采用创新的管理、建设与运行机制，统筹规划、分层推进。基于云计算与物联网的数字化校园建设，实现了资源的统一管理和灵活分配，降低了数字化校园建设的运维成本，提高了数字化校园的安全性能。

1　云计算与物联网在数字化校园中的应用

1.1云计算在数字化校园中的应用

云计算是一种基于互联网的、用户参与的一种技术手段和实现模式，具有超大规模，拥有大量的服务器，其赋予用户的计算能力是前所未有的；云计算是虚拟化的，没有有形实体，实现了资源的整合，让软硬件相分离；云计算具有高可靠性和通用性。云计算将所有的数据集中到云中进行统一的管理，使应用与终端设备毫无关系，实现了人们用最低成本获取最大利益的愿望。

1.2物联网技术在数字化校园中的应用

物联网被定义为：一种利用各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的巨大网络，其中传感设备包括射频识别装置、全球定位系统、红外线传感器、激光扫描等，为学校管理层的教学管理、决策、分析和规划提供科学可靠的数据支持。如果说云计算技术在数字化校园建设中是软件配置，那么，物联网在数字化校园建设中就是硬件基础，只有软件和硬件积极配合，才可以成功建设数字化校园。物联网的目的就是将所有物品都与互联网连接到一起，便于识别和管理。物联网实现了物与物之间的联通，真实世界物品、虚拟世界物品的相互联通，有效的支持了人与人之间的交互、人与物之间的交互和人机交互。总而言之，物联网是一个物与物相连的互联网，是数字化校园建设的主要组成部分。

2　基于云计算和物联网的数字化校园建设模型

结合数字化校园建设的实际情况，本文提出了一种基于云计算和物联网的数字化校园建设模型，分别为感知层、网络层、服务层和应用层。该设计采用模块化的方法对系统进行设计。

2.1建立云计算技术平台

在数字化校园建设中，云计算是基于网络的一种计算模式，是由计算机集群构成的，建立云计算平台可以提供高集成、高智能、高效率的网络数据平台。结合虚拟技术、以网络为载体，将大量的虚拟化资源管理起来，形成一个庞大的计算和资源中心进行协调工作，统一向用户提供服务。

2.2物联网智能感知技术

在数字化校园建设中，物联网技术应该是一个硬件基础建设，它是利用感知技术，例如，利用传感器、采集器、二维码、 RFID、视频监控等数据采集技术和设备，实现数字化校园的智能化管理。运用物联网智能网络构建校园信息平台和数据库，推动数字化校园建设，包括自助图书网络管理系统、平安校园网络管理系统、楼宇能耗监控网络系统、基础物联网络环境等。

2.3建设传感器网

传感器网是数字化校园建设的控制与协调技术，可以提供小范围或局域内物与物之间的信息交换，是物联网末端采用的关键技术之一，是数字化校园建设的核心技术，是物联网应用和延伸的基础。传感器网络主要包括三个方面：感应、通信和计算，其中无线数据库技术是关键技术。

2.4服务支持和接入系统

作为数字化校园建设的系统承载平台，提供跨平台的框架和底层通信服务，为各系统的开发、运行和部署提供支撑作用。使用应用服务器和门户服务器作为基层支撑软件，这样有利于数字化校园的应用系统的功能和内容上的统一。其中门户服务的功能包括用户管理与授权、单点登录、个性化服务、内容管理、支持多种设备的接入等。主要通过校园门户网站WEB和校园移动网站WAP来作为服务接入方式进行接入入口的统一登入。

3　云计算与物联网在数字化校园中的实现途径

为了实现数字化校园的建设目标，为广大教师和学生提供云计算和物联网环境下的数据共享互联和协作，利用虚拟化技术、构建校园云，结合RFID和物联网技术促进学校数字化校园建设跨越式发展。

为了满足用户和应用规模的增长需要，云的规模要动态伸缩，实施数据多副本容错、节点计算同构可互换等方法保证数据的高可靠性。云的最大好处在于大数据爆发环境下的瘦终端，利用虚拟化技术将各种资源集合在一起，提供一个信息数据的庞大资源池，可以动态伸缩，提高资源的利用率。具体措施有：

（1）设备虚拟化技术；

（2）资源监控与负载管理；

（3）采用冗余备份技术将数据损坏和丢失几率降到最低；

（4）系统动态部署和快速部署；

（5）资源调度和多租户技术；

（6）海量数据处理与大规模分布式存储。

4　结束语

云计算和物联网技术的快速发展，极大地促进了数字化校园的建设，为学校的发展提供了广阔的空间。基于云计算和物联网的数字化校园建设，实现了校园的可视化管理和校园内的实时互联互通，大量的资源和信息在云计算平台聚合并产生新的信息，为广大的师生提供了智能化的业务和服务平台，具有科学化、人性化、智能化的特点。建立和发展数字化校园是优化教育环境、深化教育改革的重要途径，是未来教育的发展方向。建设基于云计算和物联网的数字化校园是一项复杂而庞大的工程，需要巨大的资金投入和长期的技术支持和后期维护。学校应结合实际，充分利用社会资源提高和完善数字化校园建设。

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